Infrarotsender - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dieser Artikel zeigt Ihnen, wie Sie einen analogen Infrarotsender herstellen.

Dies ist eine alte Schaltung. Heutzutage werden Laserdioden verwendet, um digitale Signale über Lichtwellenleiter zu übertragen.

Diese Schaltung kann verwendet werden, um Audiosignale über Infrarot zu übertragen. Sie benötigen einen Empfänger, um das übertragene Signal zu erkennen. Das Signal muss nicht moduliert werden.

Lieferungen

Komponenten: NPN BJT Leistungstransistor, Kühlkörper, isolierte Drähte, Matrixplatine, 1 kOhm Widerstand - 5, 100 Ohm Widerstand - 3 (je nach Anzahl der verwendeten Sender), 100 uF Bipolarkondensator, 1 Megaohm Potentiometer - 2, Leistung Quelle (3 V oder 4,5 V - kann mit AA/AAA/C/D-Batterien betrieben werden).

Werkzeuge: Abisolierzange, Zange.

Optionale Komponenten: Lot, 1 mm Metalldraht, Wärmeleitpaste.

Optionale Werkzeuge: Lötkolben, USB-Oszilloskop.

Schritt 1: Entwerfen Sie die Schaltung

Erhöhen Sie Rb1 nicht über 1 kOhm. Andernfalls wird der Transistor nicht gesättigt.

Den Infrarotsender habe ich mit vier Dioden modelliert. Wenn jede Diode eine Potenzialspannung von 0,7 V hat, beträgt die gesamte Serienspannung 2,8 V oder etwa 3 V. Dies war der Spannungsabfall über meinem Infrarotsender.

Der Ra-Widerstand kann einen beliebigen Wert von 1 kOhm bis 1 Megohm haben.

Ich habe festgestellt, dass das Hinzufügen des Rc-Werts zur Transistorschaltung die Verstärkung dieses Verstärkers erhöht. Wenn die Eingangsspannung sehr niedrig ist, ist der Transistor AUS, ein niedriger Vorspannungsstrom fließt mit Vce in die Transistorbasis (Kollektor-Emitter-Spannung nahe Null). Der Rc-Widerstand erhöht die Vce-Spannung des Transistors, wenn der Transistor AUS ist. Sie können einen Rc-Wert von 10 kOhm oder sogar 100 kOhm ausprobieren und sehen, ob dies die Verstärkung erhöht, da ein niedriger Rc-Wert (sogar 1 kOhm) eine Belastung des Transistorausgangs verursacht. Das Anschließen hoher Rc-Widerstandswerte ist jedoch so, als würde man den Rc-Widerstand überhaupt nicht verwenden.

Das Hinzufügen eines Rc-Widerstands zu Allzweck-Transistor-LED-Detektoren reduziert jedoch nur die Verstärkung und wurde daher in diesen Artikeln NICHT verwendet:

www.instructables.com/id/LED-Small-Signal-Detector/

www.instructables.com/id/Ultrasonic-Alien/

Es ist am besten anzunehmen, dass jeder Transistortyp seine eigenen einzigartigen Eigenschaften hat.

Schritt 2: Simulationen

PSpice-Simulationen zeigen eine sehr hohe Verstärkung und deshalb habe ich das Dämpfungspotentiometer an den Eingang angeschlossen.

Hohe Potentiometerwerte beeinflussen die Hochpassfilterfrequenz. Verwenden Sie jedoch keine Potentiometer unter 1 kOhm. Tatsächlich verwenden Sie besser mindestens 10 kOhm, um mögliche Schäden an der Audioausgabe zu vermeiden.

Schritt 3: Bauen Sie die Schaltung auf

Ich habe Hochleistungswiderstände verwendet. Sie benötigen für diese Schaltung keine Hochleistungswiderstände. Wahrscheinlich benötigen Rd1 und Rd2 eine hohe Leistung, wenn Sie die Versorgungsspannung erhöhen und Hochstrom-Infrarotdioden verwenden.

Ich habe im Schaltungsdesign eine 3-V-Stromversorgung angegeben, da einige Infrarotdioden eine maximale Vorwärtsspannung von nur 2 V haben. Das bedeutet, dass der maximale Diodenstrom: IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc. beträgt

= (3 V - 2 V - 0,25 V) / 100 Ohm

= 0,75 V / 100 Ohm = 7,5 mA

Die von mir verwendeten Dioden haben jedoch eine maximale Vorwärtsspannung von 3 V. Aus diesem Grund habe ich eine 4,5-V-Versorgung (nicht 3 V) verwendet und der maximale Diodenstrom in meinem Stromkreis war:

IcMax = (Vs - Vd - VceSat) / Rc

= (4,5 V - 3 V - 0,25 V) / 100 Ohm

= 1,25 V / 100 Ohm = 12,5 mA

Schritt 4: Testen

Ich habe die Potentiometerdämpfung eingeführt, weil der Transistorverstärker eine sehr hohe Verstärkung hatte, wodurch der Ausgang gesättigt wurde, der für Audiosignale, die eine lineare Verstärkung und Übertragung erfordern, nicht geeignet ist.

Ich habe den lila Kanal an einen der Infrarot-Senderknoten angeschlossen (der zweite Knoten ist an die Stromversorgung angeschlossen).

Mein Signalgenerator hat eine maximale Leistung von 15 V Spitze oder 30 V Spitze zu Spitze. Für die obigen Grafiken habe ich den Signalgenerator jedoch auf minimale Einstellungen gesetzt. Mein USB-Oszilloskop zeigt die falsche Skala für den hellblauen Kanal an. Die Eingangssignalamplitude wurde auf etwa 100 mV Spitze eingestellt.

Meine Schaltung wurde nicht mit Infrarotempfänger getestet. Sie können dies selbst machen.